包邮 控制系统设计指南(原书第4版) 乔治.埃利斯 控制系统开发应用技术书籍 计算机教材 正版图书.

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定价：(咨询特价)

作者：乔治.埃利斯

I S B N ：978-7-111-53093-0

条码书号(咨询特价)

上架日期：2016-(咨询特价)

出版日期：2016-7-1

版       次：1-1

出 版 社：机械工业出版社

丛 书 名：

页     数：325    

内容简介

全书分成三部分，共19章。第一部分（1章～10章）：控制的应用原则。依次介绍控制理论、频率域研究法、控制系统的调试、数字控制器中的延迟、z—域研究法、四种控制器、扰动响应、前馈、控制系统中的滤波器、控制系统中的观测器；第二部分（11章～13章）：建模。依次介绍了时间域与频率域研究法、时变与非线性、模型开发与验证；第三部分（14～19章）：运动控制。依次介绍编码器和旋转变痒、电子伺服电机与驱动基础、柔性与谐振、位置控制回路、运动控制中的Luenberger观测器、快速控制原型技术等。本书作者还提供了独具特色的基于PC机的单机图形化仿真环境VisualModelQ,读者可在其中图形建模，并运行书中提及的控制系统的各类有关实验。实验内容丰富而又实用。本书最后还提供了借助于NationalInstruments公司的LabVIEW软件及相关硬件实施快速控制原型技术的实验，非常贴近实际的控制系统开发应用

译者序

前言

第一部分控制的应用原则

第1章控制理论简介3

11Visual ModelQ仿真环境3

111Visual ModelQ的安装3

112正误表4

12控制系统4

121控制器4

122被控机器4

13控制工程师5

第2章频率域研究法6

21拉普拉斯变换6

22传递函数6

221s是什么7

222线性化、时不变性与传递函数7

23传递函数举例8

231控制器单的传递函数8

232功率变换器的传递函数9

233物理件的传递函数9

234反馈的传递函数10

24框图11

241组合框11

242Mason信号流图法12

25相位与增益13

251传递函数的相位与增益14

252伯德图：相位、增益与频率的

关系14

26性能测量15

261指令响应15

262稳定性17

263与频率域对应的时间域18

27问题18

第3章控制系统的调试20

31闭合控制回路20

32模型的详细回顾22

321积分器22

322功率变换器23

323PI控制律23

324反馈滤波器24

33开环设计法25

34稳定裕度25

341量化PM与GM26

342实验3A：理解开环设计法26

343开环、闭环与阶跃响应28

35分段调试的步骤29

351段一：比例段30

352段二：积分段31

36被控对象增益的变化31

361应对变化的增益32

37多(级联)控制回路33

38功率变换器饱和与同步33

39相位与增益图36

310问题38

第4章数字控制器中的延迟40

41如何采样40

42数字系统中的延迟源40

421采样脖３盅映40

422计算延迟41

423速度估计延迟42

424延迟之和42

43实验4A：数字控制中延迟的理解43

44选择采样时间44

441一般系统的激进假设45

442基于位置运动系统激进的假设45

443适度假设与保守假设45

45问题46

第5章z域研究法48

51z域初步48

511z的定义48

512z域传递函数48

513双线性变换48

52z域相图49

53混叠50

54实验5A:混叠52

541z域中的伯德图与框图53

542直流增益53

55从传递函数到算法53

56数字系统的函数55

561数字积分与微分55

562数字微分56

563采样脖３58

564DAC/ADC：数模相互转换59

57计算延迟的减小60

58量化61

581极限环与抖动61

582偏置与极限环62

59问题63

第6章四种控制器64

61本章中的调试64

62比例增益的使用65

621P控制65

622如何调试P控制器65

63积分增益的使用67

631PI控制67

632如何调试PI控制器68

633模拟PI控制69

64微分增益的使用70

641PID控制70

642如何调试PID控制器70

643噪声与微分增益72

644Ziegler睳ichols法72

645PID控制中的流行术语73

646PID的模拟替代方法：超前

滞后73

65PD控制74

66选择控制器76

67实验6A～(咨询特价)

68问题77

第7章扰动响应78

71扰动78

72速度控制器的扰动响应82

721扰动的时间域响应83

722扰动的频率域响应85

73扰动解耦法86

731扰动解耦法的应用87

732实验7B：扰动解耦90

74问题92

第8章前馈94

81基于被控对象的前馈94

82前馈与功率变换器97

821实验8B:功率变换器的补偿98

822增大功率变换器带宽与前馈

补偿100

83延迟指令信号100

831实验8C：指令通路上的延迟101

832实验8D：功率变换器的补偿与

指令通路上的延迟102

833有前馈时的调试与钳位103

84被控对象与功率变换器运行特性中的

变化104

841被控对象增益的变化104

842功率变换器运行特性的变化105

85双积分被控对象的前馈106

86问题106

第9章控制系统中的滤波器及实现108

91控制系统中的滤波器108

911控制器中的滤波器108

912功率变换器中的滤波器110

913反馈中的滤波器110

92滤波器的通带110

921低通滤波器111

922陷波滤波器114

923实验9A:模拟滤波器115

924双二阶滤波器115

93滤波器的实现116

931无源模拟滤波器116

932有源模拟滤波器116

933开关电容滤波器117

934IIR数字滤波器117

935FIR数字滤波器118

94问题119

第10章控制系统中的观测器120

101观测器纵览120

(咨询特价)观测器术语121

(咨询特价)创建一个Luenberger观测器121

102实验10A～10C:用观测器提高稳定性124

103Luenberger观测器的滤波器形式126

(咨询特价)低通与高通滤波器128

(咨询特价)滤波器形式的框图128

(咨询特价)回路形式与滤波器形式的

比较128

104Luenberger观测器的设计129

(咨询特价)传感器的估计器设计129

(咨询特价)传感器的滤波作用130

(咨询特价)被控对象的估计器设计130

(咨询特价)设计观测器补偿器133

105观测器补偿器的调试概述134

(咨询特价)步骤1：临时构建观测器以供

调试135

(咨询特价)步骤2：观测器补偿器稳定性

调整135

(咨询特价)步骤3：把观测器恢复为标准

Luenberger结构138

106问题138第二部分建模

第11章建模入门140

111什么是模型140

112频域建模140

113时域建模142

(咨询特价)状态变量142

(咨询特价)建模环境144

(咨询特价)模型145

(咨询特价)时域模型的频域信息151

114问题152

第12章非线性特性与时变153

121LTI与非LTI153

122非LTI特性153

(咨询特价)慢变化153

(咨询特价)快变化154

123非线性特性处理154

(咨询特价)更换被控对象155

(咨询特价)最坏条件下的稳定性调试155

(咨询特价)增益调度156

124非线性特性十例157

(咨询特价)被控对象的饱和157

(咨询特价)死区158

(咨询特价)逆向漂移159

(咨询特价)视在惯量的变化161

(咨询特价)摩擦力161

(咨询特价)量化164

(咨询特价)确定的反馈误差164

(咨询特价)功率变换器饱和165

(咨询特价)脉冲调制167

(咨询特价)滞环控制器168

125问题168

第13章模型开发与校验170

131模型开发的七个步骤170

(咨询特价)确定建模目的170

(咨询特价)SI单位制模型171

(咨询特价)系统辨识172

(咨询特价)建立框图174

(咨询特价)频域与时域选择175

(咨询特价)写出模型方程175

(咨询特价)校验模型175

132从仿真到部署:RCP与HIL176

(咨询特价)RCP技术176

(咨询特价)RCP:移植的中间步骤176

(咨询特价)RCP与并行开发177

(咨询特价)RCP与实时执行178

(咨询特价)LabVIEW中的实时仿真示例178

(咨询特价)硬件在环仿真技术182

(咨询特价)RCP和HIL供货商183第三部分运 动 控 制

第14章编码器与旋转变痒186

141精度、分辨率与响应速度187

142编码器188

143旋转变痒188

(咨询特价)旋转变痒信号变换189

(咨询特价)软件RDC190

(咨询特价)旋转变痒误差与多级旋转

变痒191

144位置分辨率、速度估计与噪声191

(咨询特价)实验14A：分辨率噪声192

(咨询特价)高增益产生大噪声193

(咨询特价)噪声滤除193

145提高分辨率的选择方法194

(咨询特价)/T插值法194

(咨询特价)正弦编码器195

146周期误差与转矩/速度纹波196

(咨询特价)速度纹波197

(咨询特价)转矩纹波197

147实验14B：周期误差与转矩纹波199

(咨询特价)误差幅值与纹波的关系199

(咨询特价)速度与纹波的关系199

(咨询特价)带宽与纹波的关系200

(咨询特价)惯量与纹波的关系200

(咨询特价)改变误差谐波的影响200

(咨询特价)提高旋转变痒速度的影响200

(咨询特价)实际速度中的纹波与反馈速度中的纹波之间的关系200

148选择反馈装置201

(咨询特价)供货商202

149问题203

第15章电子伺服电动机与驱动

基础204

151驱动器的定义204

152伺服系统的定义205

153磁学基础205

(咨询特价)电磁学207

(咨询特价)右手定则207

(咨询特价)形成磁通路207

154电子伺服电动机208

(咨询特价)转矩评定等级208

(咨询特价)旋转运动与直线运动209

(咨询特价)直线电动机209

155永磁有刷电动机210

(咨询特价)生成绕组磁通210

(咨询特价)换相211

(咨询特价)转矩的产生211

(咨询特价)电角与机械角的关系211

(咨询特价)电动机转矩常数KT212

(咨询特价)电动机的电气模型212

(咨询特价)永磁有刷电动机的控制213

(咨询特价)有刷电动机的优点与缺点215

156永磁无刷电动机216

(咨询特价)永磁无刷电动机的绕组216

(咨询特价)正弦换相216

(咨询特价)永磁无刷电动机的相位控制217

(咨询特价)永磁无刷电动机的DQ控制220

(咨询特价)DQ磁方程222

(咨询特价)DQ控制与相控制的比较223

157永磁无刷电动机的六步控制224

(咨询特价)换相的位置传感224

(咨询特价)有刷电动机与无刷电动机的

比较225

158感应电动机与磁阻电动机226

159问题226

第16章柔性与谐振227

161谐振方程228

162调谐谐振与惯量布跣〔晃榷ㄐ229

(咨询特价)调谐谐振229

(咨询特价)惯量布跣〔晃榷ㄐ231

(咨询特价)实验16A和16B233

163整治谐振233

(咨询特价)增大电动机/负载惯量的比值233

(咨询特价)增强传动刚性235

(咨询特价)增大阻尼237

(咨询特价)滤波器238

164问题239

第17章位置控制回路241

171P/PI位置控制241

(咨询特价)P/PI传递函数242

(咨询特价)调试P/PI回路243

(咨询特价)P/PI回路中的前馈245

(咨询特价)调试有速度前馈的P/PI回路245

(咨询特价)P/PI回路中的加速度前馈246

(咨询特价)调试具有加速度/速度前馈的

P/PI回路247

172PI/P位置控制248

(咨询特价)调试PI/P回路249

173PID位置控制249

(咨询特价)PID位置控制器调试250

(咨询特价)速度前馈与PID位置控制器251

(咨询特价)加速度前馈与PID位置

控制器251

(咨询特价)PID位置环的指令响应与扰动

响应252

174位置环的比较253

(咨询特价)定位、速度与电流驱动器

配置253

(咨询特价)比较表格254

(咨询特价)双环位置控制254

175位置轮廓发生器255

(咨询特价)梯形分段计算256

(咨询特价)逐点产生256

(咨询特价)S曲线257

(咨询特价)多轴协调259

176定位系统的伯德图259

(咨询特价)采用速度驱动的系统的

伯德图259

(咨询特价)采用电流驱动器的系统的

伯德图260

177问题260

第18章Luenberger观测器在运动

控制中的应用262

181可能从观测器中获益的应用262

(咨询特价)性能需求262

(咨询特价)可采用的计算资源262

(咨询特价)位置反馈传感器262

(咨询特价)运动控制传感器中的相位

滞后263

182观测速度，减小相位滞后263

(咨询特价)消除由简单差分引入的相位

滞后263

(咨询特价)消除变换引起的相位滞后269

183加速度反馈273

(咨询特价)使用观测加速度274

(咨询特价)实验18E：使用观测加速度

反馈275

184问题276

第19章运动控制中的快速控制原型

技术278

191为什么使用RCP278

(咨询特价)用RCP来改进、验证模型279

(咨询特价)用RCP获取物理部件访问权，

并取代模型279

192具有硬耦合负载的伺服系统280

(咨询特价)建立系统模型281

(咨询特价)LabVIEW模型和Visual ModelQ

模型的比较282

(咨询特价)将LabVIEW模型转换为RCP

控制器283

(咨询特价)验证RCP控制器284

193具有柔性耦合负载的伺服系统286

(咨询特价)在Visual ModelQ中建立系统

模型287

(咨询特价)在LabVIEW中建立系统模型288

(咨询特价)转换LabVIEW模型为RCP

系统288

附录291

附录A控制器件的有源模拟实现291

附录B欧洲框图符号293

附录C龙格部馑法295

附录D双线性变换研究299

附录E数字算法的并行形式300

附录F基本矩阵论302

附录G习题答案303

术语中英对照表312

参考文献321

后记325